一种储能电池液冷系统均流装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种储能电池液冷系统均流装置，解决了现有技术中电池液冷系统均温效果不理想的技术问题。该储能电池液冷系统均流装置包括并列的若干组电池模组，每组所述电池模组均连接液冷系统，并设置有冷却液输入口，所述输入口中设置有节流管，所述节流管上设置有节流孔，通过所述节流管将进入所述输入口中的冷却液调节至压力相等。本发明专利技术能使液冷系统在各电池子包或模组间更均匀地分配冷却液流量，从而保证电池系统在更加一致的环境温度下工作，减少模组性能差异，延长电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种电池储能液冷系统均流装置和方法
本专利技术涉及一种电池储能液冷系统均流装置，该装置通过冷却液管道分别与各电池包或模组以及液冷系统连接，用于更均匀地分配冷却液在电池包或模组内部的流量。本专利技术还涉及一种电池储能液冷系统均流方法。
技术介绍
在各种储能技术中，锂离子电池以其高能量密度特性和高商业化前景逐渐成为工业和车载储能装置的不二之选。但是大容量、高功率的储能电池系统的性能对温度变化敏感，长时间高低温环境和系统温差积累，都会影响电池的寿命和性能。因此对于高功率的储能电池系统在工作时必须采用专门的冷却装置散热，同时尽可能保证系统各处温度一致。从传热效率，温控均匀性和实现难度来看，目前液冷系统越来越多地成为大型电池系统的标配，但目前的液冷系统在连接各个电池包或模组(以下均以模组代指)时，在温度均一性控制方面仍存在不少缺陷。电池系统由一系列模组组成，工作时产生的热量也集聚在模组内。液冷系统工作时，冷却液在循环泵推动下进入模组，与模组换热，然后流出与外部热交换器(散热器或者空调)换热，从而将电池系统热量导出，保证系统温度在合适的范围内。此过程中，模组与冷却液换热过程是最核心的一步，它的效果直接决定了冷却系统的效能。模组与冷却液间的换热可视为对流散热，其对流传热速率：Φ＝αΑ(Tw-T)；Φ－对流传热速率(热流量rw)；Α—传热面积(m2)；Tw—与流体接触的壁面温度(℃)；T—流体的平均温度(℃)；α－对流传热系数。由于模组到管壁为传导传热，且热阻可视为定值，故Tw可视为模组温度，而模组温度由模组产热速率也即系统功率决定；传热面积Α为定值；α主要受冷却液流速、湍流系数影响；T为模组冷却液入口温度。在设计液冷系统时目前流行的办法是在α和T间取舍，于是产生了串联和并联系统。如图1所示，串联系统：液冷系统包括外部换热器1和冷却液泵2，冷却液被冷却液泵2推动，依次通过每一个模组，最后流回外部换热器1。外部换热器1还配置有液位平衡器5。该系统的优点是可保证所有模组内冷却液流速和湍流系数接近，从而保证α1＝α2＝α3＝…＝αn,但是由于后一个模组的入口温度是前一个模组的出口温度，导致后面模组的进口温度T逐渐上升，T1＜T1＜T3＜…＜Tn，于是Φ1>Φ2>Φ3>…>Φn，由此可知，串联系统的均温效果并不好。如图2所示，并联系统：液冷系统包括外部换热器1和冷却液泵2，冷却液被冷却液泵2推动，在各个分流口分别进入模组，最后流回外部换热器1。外部换热器1还配置有液位平衡器5。该系统的优点是可以保证各个模组冷却液进口温度一致T1＝T1＝T3＝…＝Tn，但是进入每个模组的冷却液流量受管道阻力以及模组在整车中安放位置高度、模组差异等因素影响，会导致入口水头压力不等，冷却液流速不同，因而α1>α2>α3>…>αn，于是Φ1>Φ2>Φ3>…>Φn，由此可知，并联系统的均温效果也不理想。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题，本专利技术提供了一种电池储能液冷系统均流装置，电池模组采用并联，在模组的入口处设置节流管，从而在保证散热效果的前提下同时保证了模组温度均匀。本专利技术同时还提供了一种电池储能液冷系统均流方法。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种电池储能液冷系统均流装置，包括并列的若干组电池模组，每组所述电池模组均连接液冷系统，并设置有冷却液输入口，所述输入口中设置有节流管，所述节流管上设置有节流孔，通过所述节流管将进入所述输入口中的冷却液调节至压力相等。进一步，所述节流管外壁上设置有外螺纹，所述输入口内壁上设置有内螺纹，所述节流管和输入口通过螺纹组装在一起。进一步，所述节流管上设置有卡笋或者卡槽，所述输入口内壁上设置有卡槽或者卡笋，所述节流管和输入口通过卡接组装在一起。进一步，所述节流管插入所述输入口之后，对二者通过焊接或者粘接组装在一起。进一步，所述节流管沿着轴向的一端设置有顶壁，所述顶壁上设置有单个或若干个节流孔，不同节流管上的节流孔面积不等，通过不同的孔径及孔分布组合调整冷却液流经所述节流管时的阻力系数，同时增加冷却液流经所述节流管后的紊流系数。进一步，所述节流管的顶壁上设置有装配工具配合孔或者装配工具配合槽。进一步，所述输入口和所述冷却液管道一体制成或者分体制成；所述节流管和输入口一体制成或者分体制成。进一步，所述输入口外壁上设置有止退槽和法兰，所述输入口内壁上设置有限位机构，对所述节流管进行限位和固定。一种电池储能液冷系统均流方法，根据电池模组距离冷却液泵的管道长度、走向、高差情况，计算各输入口冷却液压力损失，然后配置相应的以上所述的电池储能液冷系统均流装置，实现各电池模组流量均衡。进一步，所述节流管在电池模组装车时装入所述输入口；所述方法适用于集中式电池模组或者分布式电池模组。采用上述结构设置的本专利技术具有以下优点：本专利技术能使液冷系统在各电池子包或模组间更均匀地分配冷却液流量，从而保证电池系统在更加一致的环境温度下工作，减少模组性能差异，延长电池使用寿命。本专利技术中节流管可拆卸式的结构和系列化的配置，可以保证实施过程简单易行，有利于提升模组通用化和标准化。本专利技术中节流管结构简单，调节效果显著，方便使用。附图说明图1是现有技术中串联结构的电池储能液冷系统的结构示意图；图2是现有技术中并联结构的电池储能液冷系统的结构示意图；图3是本专利技术中并联结构的电池储能液冷系统的结构示意图；图4是本专利技术中所采用的节流管的主视图；图5是本专利技术中所采用的节流管和输入口的组装状态主视图；图6是本专利技术中所采用的节流管和输入口的组装状态俯视图；图7是本专利技术中所采用的节流管的俯视图；图8是本专利技术中所采用的节流管的俯视图；图9是本专利技术中所采用的节流管的俯视图。图中：1.外部换热器；2.冷却液泵；3.节流管；3-1.节流孔；3-2.装配工具配合孔；4.输入口；4-1.止退槽；4-2.法兰；5.液位平衡器。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例1如图3、图4、图5所示为本专利技术实施例1，在该实施例中，一种电池储能液冷系统均流装置，包括并列的若干组电池模组，分别为模组1、模组2、模组3、……、模组n，每组电池模组均连接液冷系统，并设置有冷却液输入口4，输入口4中设置有节流管3，节流管3上设置有节流孔3-1，通过节流管3将进入输入口4中的冷却液调节至压力相等。冷却液压力相等，冷却液流速、流量就会趋于相等，对流传热系数α就会趋于相等，对流传热速率Φ就会趋于相等。在本实施例中，输入口4和冷却液管道分体制成；节流管3和输入口4分体制成。如图4、图5所示，节流管3外壁上设置有外螺纹，输入口4内壁上设置有内螺纹，节流管3和输入口4通过螺纹组装在一起。节流管3采用金属或者非金属材料制成均可。节流管3相比现有技术中的节流阀结构更简单，成本更低，而且能装入输入口4中，不增加液冷系统的体积，使用很方便。装入之后通常不需要再调节此处的压力，所以也没必要采用节流阀。如图4所示，节流管3沿着轴向的一端设置有顶壁，顶壁上设置有多个节流孔3-1，也可以设置成单个节流孔3-1，不同节流管3上的节流孔3-1面积不等，如图7、图8、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池储能液冷系统均流装置，包括并列的若干组电池模组，每组所述电池模组均连接液冷系统，并设置有冷却液输入口，其特征在于，所述输入口中设置有节流管，所述节流管上设置有节流孔，通过所述节流管将进入所述输入口中的冷却液调节至压力相等。

【技术特征摘要】
1.一种电池储能液冷系统均流装置，包括并列的若干组电池模组，每组所述电池模组均连接液冷系统，并设置有冷却液输入口，其特征在于，所述输入口中设置有节流管，所述节流管上设置有节流孔，通过所述节流管将进入所述输入口中的冷却液调节至压力相等。2.根据权利要求1所述的电池储能液冷系统均流装置，其特征在于，所述节流管外壁上设置有外螺纹，所述输入口内壁上设置有内螺纹，所述节流管和输入口通过螺纹组装在一起。3.根据权利要求1所述的电池储能液冷系统均流装置，其特征在于，所述节流管上设置有卡笋或者卡槽，所述输入口内壁上设置有卡槽或者卡笋，所述节流管和输入口通过卡接组装在一起。4.根据权利要求1所述的电池储能液冷系统均流装置，其特征在于，所述节流管插入所述输入口之后，对二者通过焊接或者粘接组装在一起。5.根据权利要求1所述的电池储能液冷系统均流装置，其特征在于，所述节流管沿着轴向的一端设置有顶壁，所述顶壁上设置有单个或若干个节流孔，不同节流管上的节流孔面积不等，通过不同的孔径及孔分布组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩振亚，
申请(专利权)人：精进电动科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11